基于UG的胶印机滚筒间中心距分析整体叶轮的多轴加工技术

基于UG NX6.0的整体叶轮的多轴加工技术叶轮加工是当今多轴联动数控加工

最常见的实例，也是数控加工的难点之一。本文从实际出发，使用UG／CAM五坐标编程系统对整体式叶轮进行数控编程，采用插值方式对刀轴矢量进行匀化处理，采用SWARF 方法对叶片进行精加工，同时合理控制进退刀，实现了整体叶轮叶片高质量无干涉的五坐标螺旋铣削加工刀位点轨迹生成。为复杂产品的造型和数控加工提供了设计思路和方法，也给其他类型叶轮的设计与加工提供了参考方案。

作为动力机械的关键部件，整体式叶轮广泛应用于航天航空等领域，其加工技术一直是制造业中的一个重要课题。叶轮的加工质量直接影响整机的动力性能和机械效率，数控加工是目前国内外广泛采用的加工整体三元叶轮的方法。整体叶轮的加工难点主要表现在：①三元整体叶轮的形状复杂，其叶片多为非可展扭曲直纹面；②整体叶轮相邻叶片的空间较小，而且在径向上设有半径的减小通道越来越窄，因此加工叶轮叶片曲面时除了刀具与被加工叶片之间发生干涉外，刀具极易与相邻叶片发生干涉；③刀位规划时的约束条件多，自动生成无干涉刀位轨迹较困难。国外一般应用整体叶轮的五坐标加]二专用软件，如美国NREC 公司的MAX25，MAX2AB叶轮加工专用软件等。目前，我国大多数生产叶轮的厂家多数采用国外大型CAD／cAM 软件，如UG NX、CATIA、MasterCAM 等来加工整体叶轮。本文选用目前流行且功能强大的UG NX6.0对复杂曲面整体叶轮进行加工仿真研究。

1 整体叶轮数控加工工艺

根据叶轮的几何结构特征和使用要求(如图1)，其基本加工工艺流程为：①在锻压铝材上车削加T回转体的基本形状；②外型整体粗加工；③流道粗加工；④叶片精加T；⑤对底部倒圆进行清根。

2 机床准备

DMU-100T 是从德国DMG 公司引进的一台全闭环五轴联动数控加工中心，采用主轴摆动+圆工作台旋转结构。行程参数为：X轴1 080 IT／ITI，y轴719 mm，Z轴710 mm，／3

轴(主轴摆动)103°，C轴(工作台旋转)360°。该机床具有转速高、联动结构稳定性高、在轴联动技术成熟的特点。机床控制系统果用HEIDENHAIN iTNC 520 系统。利用UG Post Builder软件构建DMU-100T、机味专用的开置理。

3 刀具的选择

为提高加工效率，存进行流道开粗和流道半精加工过程中尽可能选用大直径球头铣刀。但是也要注意使刀具直径小于叶片间最小距离；在叶片精加工过过程中，应在保证不过切的前提下尽可能选择大直径球头刀，即保证刀具半径大于流道和叶片的交接部分的最大倒圆半径。在对流道和相邻叶片的交接部分进行清根时，选择的刀具半径小于流通和叶片相接部分的最小倒圆半径。

4 数控编程

4．1 粗加工

粗加工是以快速切除毛坯余量为目的，其考虑的重点是加工效率，要求大的进给量和尽可能大的切削深度，以便在较短的时间内切除尽可能多的余量。粗加工对表面质量的要求不高，因此，提高粗加工效率对曲面加工效率及降低加工成本具有重要意义。在UG加工状态下，“创建操作”对话框中。选择类型“MIL-CONTOUR”建立机床控制操作，再选择子类型“CAVITY-MILL”型腔铣。这是三轴联动的粗加工模式。选用直径为25R5的圆角铣刀加工，切削方式采用“跟随部件”，背吃刀量的0．6mm，刀具与刀具之间的步距为刀具直径的65%，部件侧面与底面留余量0.5mm。

4．2 开槽与扩槽

叶片扭曲且包角较大，刀具在通道内要合理摆动，使得刀具尽可能地接近叶片的两侧面而又不过切轮毂及轮盖。采用通常的刀轴驱动方法很难实现。刀轴插补(ToolAxis Interpolation)这一功能对于叶轮通道加丁非常有用，它通过在叶片与轮毂的交线上定义一系列的矢量以控制刀轴，轮毂面上其余刀具位置点的刀轴矢量由U、V 双向线性插值或样条插值获得。这样，刀轴能很好地按照加工的需要而得到控制。在不过切的情况下，最大限度地减少叶片面与轮毂之问的残留区。边界矢量的定义是一个十分细致的工作，其基本原则是避免刀轴的突变，保证刀轴平滑变化。

在创建操作对话框中，选择类“mill_multi_zxis”多轴铣加工操作建立模饭。选择“VARIABLE_CONTOUR”子类型变轴铣.几何体选择整体叶轮。为了避免有过切现象，选择流道两侧的面为干涉检查面。选择驱动方式为“表面积”。刀轴选择“插补”，选用直径为20 mm 的球刀加工。选择多重深度切削，步进方式采用增量式，增量值为0．5mm。部件留余量为0．3mm。加工时需要考虑进刀退刀的问题，在非切削参数设置界面，选择“传递快速”区域之间下拉条中定义好逼近、离开、移刀运动的设置。其中“安全设置”设置为“球”半径选择250mm。用刀路变换命令加工其余流道曲面。

4．3 叶片精加工

SWARF 方法也叫侧刃或表面驱动法，SwARF驱动刀轴随叶片直纹面的U 向或V向连续变化，刀具底部接触轮毂面。侧面接触叶片表面形成单条刀路，从而实现叶片的精加工。在创建操作对话框中，选择类型“mill_multi_zxis”多轴铣加工操作建立模板，选择“VARIABLE_CONTOUR”子类型变轴铣。选择驱动方式为“表面积”，为了加工到位，曲面百分比方法设置如图。刀轴选择“侧刃驱动”，切削模式选择单向。选用直径为20 mm 的球刀加工，部件留余量为0。产生的刀具路径如图6所示，用刀路变换命令加工其余叶轮曲面。

4．4 流道精加工

同样选择类型“mill_multi_zxis”多轴铣加工操作建立模板，选择“VARIABLE_CONTOUR”子类型变轴铣。几何体选择整体叶轮，为了避免有过切现象，选择流道两侧的面为干涉检查面，选择驱动方式为“表面积”，刀轴选择“插补”步进方式采用“残余波峰高度”，残余高度为0．005 mm，选用直径为20mm的球刀加工。用刀路变换命令加工其余流道曲面。

4．5 叶片底部圆角清根加工

同样选择类型“mill_multi_zxis”多轴铣加工操作建立模板，选择“VARIABLE_CONTOUR”子类型变轴铣。几何体选择根部圆角部位，选择驱动方式为“表面积”，刀轴选择“相对于驱动体”步进方式采用数字控制模式，步数为15步，设置非切削移动参数→传递／连接选项→区域之间→“安全设置”为“球”，半径选择200 mm，刀具使用R8的球刀，用刀具路径变换命令加工其余叶片底部圆角。

4．6 机床模拟加工仿真

UG系统自带有3种类型的五轴机床。本文选用其中的回转/摆动型机床进行虚拟仿真加工。摆头旋转轴是B轴，转台旋转轴是C轴。通过机床导航器调入机床组件和刀具组件。叶轮零件安放在转台上面即可进行加工仿真。

5 结束语

本文利用UG NX6．0软件对整体叶轮进行了加工仿真，合理选择了加工使用的刀具和机床，并针对流道和叶片的几何特征确定了刀轴的控制方式，选择了适当的刀具轨迹驱动方法进行了流道和叶片加工轨迹生成。

文中介绍的对流道的加工采用刀具轴插补加工。这种方式可以通过在指定的点定义矢量方向来控制刀具轴，当驱动或零件几何体非常复杂，又没有附加刀具轴控制几何体时，插补具

轴可以控制剧烈的刀具轴变化，调节刀轨，避免碰到障碍物。指定的矢量越多，对刀具轴的控制越多。使用这种方法时，驱动几何体引导刀具侧刃，零件几何体引导刀具底部，可以控制输出很好的加工刀轨，加工出来的曲面质量。

对于五轴加工来说，最难最重要的是避免发生干涉。本文对流道和底部圆角加工时对刀具的进退刀进行了控制，依据叶轮的特征，区域之间快速移动时以球的方式控制刀轴的移动，使刀轨变得更清晰，这样不仅提高加工效率，而且使加工变得更加安全。刀具的几何角度刀具的涂层刀具材料https://www.sodocs.net/doc/177144970.html,/zyzs/366.html

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于UG的运动学模块，讲述了创建运动仿真的过程。运用运动学模块中的测量功能，给出一种分析滚筒间中心距的方法。

关键词：胶印机；离合压机构；运动仿真；UG

引言

UG是集CAD／CAE／CAM于一体、面向制造业的高端软件，广泛应用在机械设计、工程仿真和数字制造等领域。其运动分析模块(Scenario For Motion)可用于建立运动机构模型，进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中构件的位移、速度、加速度、力及力矩等。离合压机构是胶印机上完成图像转移、实现印刷工艺过程的关键机构，其橡皮滚筒与印版滚筒中心距及橡皮滚筒与压印滚筒中心距是重要的尺寸参数，准确地调节和设定滚筒间中心距才能获得理想的印刷压力]。通常分析滚筒间中心距的方法有作图法及计算机辅助编程法。由于在该机构中存在诸多调节环节，如支撑座滚轮的调节、摆杆机构中撑牙的调节以及凸轮和轴承套的不规则外形，使得用上述方法进行分析时，计算及编程的工作量较大，给该机构的分析带来诸多不便。应用UG软件分析，若要了解零、部件处于不同位置时的参数值，只需改变装配模型中零、部件的装配尺寸，便会自动链接到运动分析模型中，运行运动仿真，便可得到需要的结果。本文以某胶印机的机械“三点支撑式”离合压机构为例，应用UG软件对该机构进行建模与仿真分析。

1 “三点支撑”式离合压机构

“三点支撑式”离合压机构简图[3 见图1。其工作原理是通过改变橡皮滚筒12与印版滚筒13及橡皮滚筒与压印滚筒1O间的中心距，实现滚筒间的分离与接触。图1中印版滚筒轴o 与压印滚筒轴o。通过滚动轴承安装于墙板孔中，滚筒轴的轴心位置保持不变。橡皮滚筒轴o，安装于滚动轴承中，滚动轴承安装于轴承套15的孔内，轴承套由两个固定支撑座滚轮部件14、16及一个浮动支撑滚轮部件11支撑来确定其中心位置。由于轴承套的外轮廓设计成特殊的轮廓曲线，当轴承套沿支撑滚轮转动时，使得橡皮滚筒轴轴心位置发生变化，起到改

变滚筒间中心距的目的。合压时，合压凸轮及连杆机构带动轴承套作逆时针转动，使橡皮滚筒依次与印版滚筒和压印滚筒相接触。离压的过程则相反。

由上述知，滚筒间中心距的改变主要由轴承套中心位置改变，使得安装于其孔中的轴承及橡皮滚筒轴轴心位置发生变化。滚筒间中心距尺寸变化主要由轴承套外轮廓尺寸决定。当需对机器进行调试或当印刷纸张厚度发生变化时，还可通过转动支撑座滚轮上的偏心轴来实现中心距的微调。图2为支撑轴承套的支撑座滚轮部件结构简图，该部件主要由偏心轴、滚轮座、滚轮及衬套组成。图2中O1为偏心轴的转动中心，O2为偏心轴与滚轮的配合中心，O3为偏心轴上标识孔位置中心。滚轮座与墙板连接，转动偏心轴，滚轮随着偏心轴的转动而改变位置，起到径向调节的作用。设偏心距O1O2为a，则滚轮的径向调节范围为0～2a。

2 离合压机构的零件建模与装配

运行UG软件，进入建模(Modeling)模块，对零件进行实体建模。该机构中凸轮及轴承套的轮廓尺寸均为离散坐标值，可先将零件的坐标点生成数据文件，应用Spline／Through points ／Points from File指令，读人数据文件，绘制轮廓线，通过Extrude等指令生成离、合压凸轮及轴承套的零件图。图3为离压凸轮的实体模型。

构建好零件实体模型后，进入装配模块(Assemblies)，对离合压机构的各零、部件进行虚拟装配，装配模型见图4。因为要分析支撑座滚轮部件(图1中14件、16件)中偏心轴位于不同位置时对滚筒间中心距的影响，对支撑座滚轮部件装配时设定角度装配参数。如图2所示，设定滚轮座侧面为基准平面A，过偏心轴轴线方向且过圆心O1及圆心O3的面为基准面B，装配时对面A与面B设定角度配对参数。设定图2中偏心方向远离A面最大位置处为0°，当偏心轴1绕滚轮座2逆时针转动时设定角度为正，则图示偏心轴上标识孔转至O3'位置时角度为6O°，当偏心位置02位于最下端时，角度值为180°。

3 创建运动仿真

对装配主模型进行简化操作后，进入运动仿真模块(Motion Simulation)。创建运动仿真包括创建连杆、运动副及定义运动驱动等部分。

3．1 创建连杆

对线在线上副(Curve on Curve Joint)的相关零件(包括凸轮、凸轮从动件摆动滚子、轴承套、左上支撑座滚轮与左下支撑座滚轮)建构辅助曲线，保证对应曲线位置在装配图中共面，将建构的曲线加入各自零件的引用集中(Reference Sets)。根据离合压机构的运动关系，参见图1所示零部件名称，建立各连杆(Link)如下：

(1)L001：合压凸轮1及其轮廓建构曲线。

(2)L002：摆杆3、合压凸轮从动件摆动滚子建构曲线、撑牙4。

(3)L003：摆臂7与棘爪5。

(4)L004：拉杆9。

(5)L005：轴承套15及其建构曲线、橡皮滚筒12。

(6)L006：印版滚筒13、压印滚筒1O。

3．2 定义运动副、3D 接触(3D Contact)与阻尼(Damper)

根据实际工作状况定义运动副如下：

(1)J001：L001与地固定，构建旋转副(Revolute)。

(2)J002：L002 与地固定，构建柱面副(Cylindrica1)。

(3)J003：L003 与地固定，构建旋转副(Revolute)。

(4)J004：L003与L004建立万向节运动副(Universa1)。

(5)J005：L004与L005建立旋转副(Revolute)。

(6)J006：L006与地固定，构建滑动副(Slider)。

(7)J007：合压凸轮1与从动件摆动滚子定义线在线上副(Curve on Curve)。

(8)j008：轴承套与左上支撑座滚轮定义线在线上副。

(9)J009：轴承套与左下支撑座滚轮定义线在线上副。

(10)G001：撑牙与棘爪建构3D 接触(3DContact)。

(11)D001：摆臂运动副J003 定义阻尼(Damper)。

3．3 定义运动驱动

(1)J00l的运动驱动选择恒速，速度设定为1(°)／s。

(2)J009的运动驱动选择恒速，运动参数皆设为0，此运动副主要用来设定标志点(Marker)。

4 滚筒间中心距分析

在橡皮滚筒、印版滚筒、压印滚筒中心处建构标志点A001、A002、A003，进人封装选项(Packing Option)的测量功能，选最小距离(Minimum Distance)类型，设定测量Me001(橡皮滚筒与印版滚筒中心距)为标志点A001与A002，MeO02(橡皮滚筒与压印滚筒中心距)为

A001与A003。运行运动仿真，设定Time与Steps均为360。仿真完成后点击列出测量值(List Measurements)。所得数据绘制成图形，见图5(a)。由图5(a)可知，当合压凸轮转至237°时，合压动作完成，此时橡皮滚筒与印版滚筒间中心距Rr-p为220．896mm，橡皮滚筒与压印滚筒间中心距Rr-i为220．908mm。上面的测量值是偏心轴上的偏心位置远离相应滚筒时的值，即偏心位置为0°时的值。改变支撑座部件中偏心轴与滚轮座的装配角为180°，滚轮位置随之改变，重新执行运动仿真，相应滚筒间的中心距值见图5(b)。从图中5(b)可知，当凸轮转至235°时，合压动作完成，橡皮滚筒与印版滚筒中心距为220．872mm，橡皮滚筒与压印滚筒中心距为219．126mm。如上所述，只需在装配主模型中改变相应零、部件的装配参数，便会自动链接到运动主模型中运行运动仿真，从而得到相应的值，这是其它几种分析方法所无法比拟的。

5 结论

应用UG软件对胶印机离合压机构进行建模，讲述了运动学仿真时连杆与运动副的创建过程。利用UG 的运动分析模块对离合压机构的滚筒间中心距进行分析，得到了需要的结果。与其它分析方法相比，具有简单、直观、工作量少、修改方便等特点。为此类机构的分析提供了一种有效的方法。

典型零件的机加工工艺分析

第4章典型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下：1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §机械加工工艺规程的制订原则与步骤 §机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。

离心通风机叶轮工艺规程

离心通风机叶轮工艺规程 1、备料：备齐叶轮的所有零部件，外购件和标准件，检查材料、旋向是否正确。 2、定位后盘：将后盘固定于平台上； 3、点叶片：将叶片按重量选配，对称放置，找正垂直度，确定旋向正确后点焊；任意三个 相邻叶片，出口端的两弦长之差8#及以下<1.5mm,8#以上<3mm。 4、检验：检验叶片垂直度，叶尖尺寸、叶片外圆符合图纸； 5、点焊前盘：找正、压紧后点焊； 6、检验：检验叶轮旋向、尺寸符合要求； 7、焊接；先焊接叶片和后盘的角焊缝，再焊叶片和前盘的角焊缝，对称施焊以保证后盘平 面度； 8、铆轮毂：后盘与轮毂配做孔，铆轮毂，铆接件间隙在两倍铆钉直径范围内不得大于0.1mm， 其余部位不得大于0.3mm。铆钉严禁松动，其头部应光滑平整。 8、校形：校正前后盘平面度、圆跳动符合要求。 9、振动时效处理。 10、车（割）：加工叶轮外圆、进口处直径、端面符合要求。 11、检验：检验叶轮尺寸符合要求； 12、标识：在轮毂上进行标识。 13、平衡：叶轮动平衡校正轮盘轮盖外圆分别为左右校正平面,平衡配重在同一平面不得超 过两块，相对相位差不得大于90%%d，平衡配重块外边缘与叶轮校正平面外边缘 距离为10mm。配重块厚度不得大于被焊盘厚度，外形整洁，材质与母材相同。 14、检验：跟踪检验平衡过程，叶轮平衡达到要求精度要求。 15、叶轮的超速试验（可以在整机检验时进行）。 16、表面喷涂：清除风机上的油污，多肉、毛刺、锈蚀，按要求进行表面喷涂，并符合产 品要求。 17、检验：检验表面喷涂符合产品要求 离心通风机前盘压制工艺规程 1、下料：按图样要求选择材质及材料厚度，依据相应的工艺图样尺寸进行划线及割制，并 进行去刺及铁瘤处理。 2、卷锥：按相应的工艺图样要求卷锥，并保证台锥对接口处对接平齐，然后方可两个面均 应进行满焊，焊接要求依据JB/T10213－2000之转动件的焊接标准进行。焊接完 毕后两面应磨平。 3、校锥：按照相应的工艺图样要求进行校整型处理，保证工件对称，上下圆的◎≤5‰，

基于UG的整体叶轮加工工艺..

分类号UDC 单位代码10644 密级公开学号xxxxxxx 本科毕业设计 压气机叶轮加工工艺 学生姓名： 二级学院：物理与机电工程学院 专业：机械工程及自动化 班级：201x级x班 学号：20110xxxxx 指导教师：xxx 完成时间：年月日 中国 达州 年月

目录 摘要 (2) Abstract (3) 1. 引言 (4) 2. 压气机叶轮结构加工工艺分析 (4) 2.1 压气机叶轮结构分析 (4) 2.2 压气机叶轮的技术要求 (6) 2.2.1对压气机叶轮的设计制作要求 (6) 2.2.2 对压气机叶轮的加工要求 (6) 2.2.3 叶轮的加工难点 (7) 3. 压气机叶轮毛坯的确定 (7) 3.1 叶轮材料的选择 (7) 3.2 叶轮毛坯的选择 (8) 4. 压气机叶轮加工工艺路线设计 (9) 4.1 加工方法的选择 (9) 4.2 加工阶段的划分 (9) 5. 压气机叶轮的工艺设计 (10) 5.1 机床选择 (10) 5.2 定位基准、夹紧方案的确定 (10) 5.3 刀具选择 (11) 5.4 进给路线和工步顺序的确定 (12) 5.4.1 加工坐标系 (12) 5.4.2 UG 加工及仿真步骤 (13) 5.4.3 UG 加工及仿真结果与模型的比较 (25) 6．总结 (26) 参考文献 (28) 致谢 (29)

压气机叶轮加工工艺 机械工程及自动化 2011级x班：xxx 指导教师：xxx 摘要：离心压缩机叶轮的加工是一个多轴数控加工中最常见的例子，现如今数控高速铣削加运用于整体叶轮加工的技术已经相对成熟，但多依赖于国外的软件。本文主要介绍了压缩机叶轮的加工工艺过程、详细分析了叶轮的仿真全过程。主要工作包括以下三个方面： (1) 本文根据实习公司实际的生产情况和研究需求，使用UG8.0软件进行压气机叶轮的工艺分析。运用UG8.0加工模块的型腔铣、可变轮廓铣、叶轮加工等方法完成对叶轮加工的编程、仿真加工及后处理。 (2) 压气机叶轮的主叶片、分流叶片呈不规则曲面状，在径向上随着半径的减小叶片的厚度越来越薄、相邻叶片流道越来越窄、叶片高度逐渐增加、叶片的曲率越来越大，这些无疑是整体叶轮加工的难点和重点。因此，加工叶轮叶片时刀具与被加工叶片之间、刀具与相邻叶片之间及易发生干涉，导致在某些区域程序自动生成时没有不碰撞的刀具轴。本文就是从该难点出发设计压气机叶轮叶片、轮毂、流道的加工工艺。 (3) 在编程过程中刀具的选择，主轴转速、进给、吃刀量、加工余量的确定，都直接影响加工效率。针对刀轴的约束条件多,自动无法生成可靠的刀轨等问题进行加工工艺分析，确定了采用瑞士米克朗公司的海德汉系统五轴加工中心作为叶轮加工设备，刀具轨迹采用"自曲面等值线”方式。 关键词：压气机叶轮；UG8.0；加工工艺；叶片

轴类零件的加工工艺资料

轴类零件的加工工艺 绪论 本课题主要研究轴类零件加工过程，加工工艺注意点及改进的方法，通过总结非标件的加工以及典型半成品轴类零件的加工实例来加以说明。现在许多制造最终成品的工厂为了提高机器的某些性能或者降低成本，需要找机械加工厂定做的，常常会因为设备、技术或者工艺规程制定的不是很好，加工出来的部件无法满足使用要求，所以需要一次次的总结，改进加工工艺，从而完善产品。经过总结了生产上出现的问题，写下了这篇论文。 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。 图轴的种类 a)光轴 b)空心轴 c)半轴 d)阶梯轴 e)花键轴 f)十字轴 g）偏心轴 h)曲轴 i) 凸轮轴 1 轴类零件的功用、结构特点 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩

和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。 轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。 1.1轴类零件的毛坯和材料 1.1.1轴类零件的毛坯 轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。 1.1.2轴类零件的材料 轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。 40Cr等合金结构钢适用于中等精度而转速较高的轴类零件，这类钢经调质和淬火后，具有较好的综合机械性能。 轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50～58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。 精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、坐标镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。 2 轴类零件一般加工要求及方法 2.1 轴类零件加工工艺规程注意点

水泵零件机械制造工艺分析

水泵零件机械制造工艺 分析 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

一、机械制造工艺的重要性： 优质产品来源于优秀的设计，更是依赖于优良制造的可靠保证，而优良制造取决于完善的加工工艺。只有选择了正确的加工工艺，才能制造出高精度产品，降低生产成本，提高生产效率，为企业创造良好的效益。水泵零件的制造因品种多、结构复杂、用料广泛，以致加工难度大，工艺质量不易控制。尤以单件、小批量，品种多变的生产模式，工序相对较为集中，更加要求操作者掌握较全面的机械制造专业知识，具有良好的综合素质。 水泵零件结构复杂，铸件占80%以上，主要为铸铁件、铸钢件和铸造不锈钢件；轴类零件较少，主要为优质碳钢、铬钢或不锈钢件。水泵零件的加工，因其具有水力流道，在考虑定位装夹基准时必须找正流道的正确位置。避免装配后造成压水室与叶轮流道偏斜、错位、间隙不均甚至碰擦，影响产品质量。为了保证零件制造精度，需要设计相应的工装，并合理安排工艺流程控制工艺因素。现针对生产中容易出现的问题将工件装夹、加工要求、典型零件加工工艺浅析如下： 二、水泵零件的机械制造工艺： （一）、工件的装夹： 1、操作者必须在熟悉产品图样、工艺文件和工艺装备的基础上从事作业生产，避免盲目生产造成零件报废； 2、在机床工作台面上安装夹具时，要擦净其定位基准面，并找正加工要求的相对位置； 3、工件装夹前应将其定位面、夹紧面，夹具的定位面擦拭干净，不得有毛刺，保证定位精度； 4、按工艺规定的定位基准装夹，定位基准符合以下原则：

（1）、尽可能使设计基准、加工基准、检验基准重合，便于加工尺寸链的换算和测量； （2）、尽可能使各加工面采用同一定位基准，容易保证形位公差，如平行度、同心度、垂直度等； （3）、粗加工基准选取应结合后续工序的定位要求，有利于提高加工精度； （4）、精加工工序定位基准应是巳加工表面，使定位准确、加工精度高； （5）、选择的定位基准必须使工件定位、夹紧方便，加工时稳定可靠。 5、夹紧工件夹紧力的大小适当，夹紧力的作用点应通过支承面，尽可能靠近加工面；对刚性较差或是悬空的工件，应增加辅助支承以增强刚性； 6、夹紧精加工面应以铜皮作软垫保护，不损坏巳加工表面； 7、加工面应尽可能靠近床头箱，选取适当刀具增强系统刚性，提高加工表面粗糙度。 （二）、加工要求： 1、操作者应根据图样技术要求和工艺文件的规定，及工件材质、精度要求、机床、刀具、夹具等情况，正确选择工艺路线，合理选择切削用量； 2、对有公差要求的尺寸在加工时应尽量按中间公差加工； 3、工艺规程未规定的粗加工表面粗糙度应不大于Ra25;下道工序需淬火的表面粗糙度不大于;铰孔前的表面粗糙度不大于;磨削前的表面粗糙度应不大于; 4、粗加工的倒角、倒圆、槽深应按精加工余量加大或加深，保证精加工后达到设计要求；退刀槽切忌过深和锐角，以避免应力集中； 5、图样或工艺中未规定的倒角和自由尺寸应按相关规定制作；

轴类零件加工工艺过程分析

2016-2017学年第二学期课程论文 《机械制造工艺学》 专业：机械设计制造及其自动化班级：2014级机设1班 学号：201410470129 姓名：夏正懿 成绩： 机械工程学院

轴类零件加工工艺过程分析 摘要:轴类零件是比较常用极其重要的零件之一,好的加工工艺是决定轴类零件表面精度、粗糙度,能缩短生产时间从而降低成本,带来巨大经济效益,本论文从加工路线,刀具选择,切削量等的选用等概要说明了轴类工件的加工工艺。 关键词:数控加工轴类零件加工 1 轴类零件的功用、结构特点及技术要求 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。 2 轴类零件的毛坯和材料 2.1轴类零件的毛坯 轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用棒料、锻件等毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改善机械性能。 2.2轴类零件的材料 轴类零件应根据不同的工作条件和使用要求选用不同的材料并采用不同的热处理规范(如调质、正火、淬火等),以获得一定的强度、韧性

和耐磨性。 3 轴类零件加工的定位基准和装夹 3.1以工件的中心孔定位 在轴的加工中,零件各外圆表面,锥孔、螺纹表面的同轴度,端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目,这些表面的设计基准一般都是轴的中心线,若用两中心孔定位,符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削时的定为基准,也是其它加工工序的定位基准和检验基准,又符合基准统一原则。当采用两中心孔定位时, 还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。 3.2以外圆和中心孔作为定位基准(一夹一顶) 用两中心孔定位虽然定心精度高,但刚性差,尤其是加工较重的工件时不够稳固,切削用量也不能太大。粗加工时,为了提高零件的刚度,可采用轴的外圆表面和一中心孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切削力矩,是轴类零件最常见的一种定位方法。 4 轴类零件的加工工艺分析 轴类零件的加工顺序安排,数控车床与普通车床基本一样,即遵循“先粗后精,由大到小”的基本原则。先粗后精,就是先后对零件整体进行粗加工,精加工;由大到小,就是先从最大直径处开始车削,然后依次往小直径处加工。在数控车床精车轴类零件时,一般从零件右端开始连续不断地完成整个零件的切削。 4.1分析 如图1所示,这是一个由螺纹.外圆和槽构成的轴类零件,其中ф

典型零件选材及工艺分析

典型零件选材及工艺分析 一，齿轮类 机床、汽车、拖拉机中，速度的调节和功率的传递主要靠齿轮机床、汽车和拖拉机中是一种十分重要、使用量很大的零件。 齿轮工作时的一般受力情况如下： （1）齿部承受很大的交变弯曲应力； （2）换当、启动或啮合不均匀时承受击力； （3）齿面相互滚动、滑动、并承受接触压应力。 所以，齿轮的损坏形式主要是齿的折断和齿面的剥落及过度磨损。据此，要求齿材料具有以下主要性能： （1）高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度； （2）齿面有高的硬度和耐磨性； （3）齿轮心部有足够高的强度和韧性。 此外，还要求有较好的热处理工艺性，如变形小，并要求变形有一定的规律等。下面以机床和汽车、拖拉机两类齿轮为例进行分析。 （一）机床齿轮 机床中的齿轮担负着传递动力、改变运动速度和运动方向的任务。一般机床中的齿轮精度大部分是7级精度（GB179-83规定，精度分12级，用1、2、3、……12表示，数字愈大者，精度愈低）。只是在他度传动机构中要求较高的精度。

机床齿轮的工作条件比起矿山机械、动力机械中的齿轮来说还属于运转平稳、负荷不大、条件较好的一类。实践证明，一般机床齿轮选用中碳钢制造，并经高频感应热处理，所得到的硬度、耐磨性、强度及韧性能满足要求，而县市频淬火具有变形小、生产率高等优点。 下面以C616机床中齿轮为例加以分析。 1、高频淬火齿轮的工工艺线 2、热处理工序的作用正火处理对锻造齿轮毛坯是必需的热处理工序，它可以使同批坯料具有相同的硬度，便于切削加工，并使组织均匀，消除锻造应力。对于一般齿轮，正火处理也可作为高频淬火前的最后热处理工序。 调质处理可以使齿轮具有较高的综合机械性能，提高齿轮心部的强度和韧性，使齿轮能承受较大的弯曲应力和冲击力。调质后的齿轮由于组织为回火索氏体，在淬火时变形更小。 高频淬火及低温回火是赋予齿轮表面性能的关键工序，通过高频淬火提高了齿轮表 面硬度和耐磨性，并使齿轮表面有压应力存在而增强了抗疲劳破坏的能力。为了消除淬火应力，高频淬火后应进行低温回火（或自行回火），这对防止研磨裂纹的产生和提高抗冲击能力极为有利。 3、齿轮高频淬火后的变形情况齿轮高频淬火后，其变形一般表现为内孔缩小，外径不变或减小。齿轮外径与内径之比小于1.5时，内径略胀大；当齿轮有键槽时，内径向键槽方向胀大，形成椭圆形，齿间椭圆形，齿间亦稍有变形，齿形变化较小，一般表现为中间凹0.002~0.0005㎜。这些微小的变形对生产影响不大，因为一般机床用的7级精度齿轮，淬火回火后，均要经过滚光和推孔才成为成品。

离心风机制作及装配工艺

离心风机制作及装配工艺 一、制作工艺： 1,进风口 1.1法兰：材料： 1.1.1下料及卷制； 按《轴流风机法兰制作工艺》中“法兰”的制作方式，可采用卷制，或整体割法兰的方式制作； 1.1.2划线、钻孔： 按图纸要求划线、钻孔； 1.1.3整形： 按平面度及圆度要求整形，校正合格； 1.2连接板：材料：Q235A 1.2.1具体方式同1.1 “法兰”， 1.2.2注意法兰孔不制作，装配时与机孔配作； 1.3进风管（锥形）：材料：H62（黄铜） 1.3.1下料： 按同心锥体的展开图，冷作下料扇形； 1.3.2卷板； 1.3.3焊接中缝； 1.3.4打磨，修正 1.4组焊，按图纸要求组对，焊接牢固，整形，打磨平整；

1.5喷砂、镀锌； 2,叶轮：材料：不锈钢（1Gr18Ni9Ti ） 具体按《离心风机叶轮制作工艺》。 2.1前、后盘，下料，车（可多片夹），模板配钻孔； 2.2叶片，下料，冲制成形； 3,轮毂：材料：Q235A 具体按《离心风机叶轮制作工艺》。 米用法兰和轮毂座粗加工后焊接，再精加工的方法： 3.1粗车-焊接-精加工（车）-拉键槽； 3.2划、钻、攻丝; 3.3表面镀锌； 4,（叶轮与轮毂装配-）离心叶轮： 4.1铆接，采用铆钉材料为不锈钢，注意叶片垂直度、排列间隙一致: 4.2轮毂与后盘紧固； 4.3试验：叶轮平衡校正，配重块用铆钉铆接。 具体实施按《通风机转子平衡》JB/T1909-1999。 5,机壳：材料：Q235A 可根据需要制作成不锈钢，表面可以不进行涂漆，但外露的不锈钢表面应进行抛光或钝化处理， 5.1前后侧板加工： 等离子气割下料成形，打磨； 5.2前后环加工；

叶轮加工工艺研究

0 引言 叶轮是涡轮式发动机、涡轮增压发动机等的核心部件。现在比较常见的就是汽车的涡轮增压器。整体叶轮的形状比较复杂，叶片的扭曲大，极易发生加工干涉，因此其加工的难点在于流道、叶片的粗、精加工。本文将利用UG NX、UG/Post Builder、VERICUT对五轴编程中的三大难点（刀路轨迹的编写、后置POST的编写、仿真验证）进行详细的说明。 1 加工工艺分析 考虑到整体叶轮实际的工作情况，一般整体叶轮的曲面部分精度高，工作中高速旋转，对动平衡的要求高等诸多要求，结合叶轮的形状、结构特点、材料安排工艺路线如下：1、铣出整体外形，钻、镗中心定位孔；2、精加工叶片顶端小面；3、粗加工流道面；4、精加工流道面；5、精加工叶片面；6、清角。作者主要研究了流道开粗、精加工和叶片精加工加工轨迹规划。对于整体叶轮为叶片分布均匀的回转体类零件，应选择它的底面圆心作为工件的原点，进而简化工件的找正和后处理过程。根据整体叶轮的几何模型特征，可以基本上确定例如加工所使用机床型号、刀具参数、夹具和装夹方式等。叶轮的加工使用DMG 75V 的机床，SIEMENS 840D的控制器。该机床配备有X、Y、Z三个线性轴，B、C两个回转轴构成了一台标准的TH（Table_Head）结构的五轴联动加工中心。刀具的使用方面，五轴联动加工中优先使用球头刀和圆角R刀加工，这样可以最大程度上减少由刀具引起的过切和干涉。对于流道较窄的叶轮，在加工窄流道处时，可以适当选择锥度球头铣刀，可以有效的提高刀具的刚性。 流道开粗加工过程去除主要加工余量，直接影响着精加工的效率和质量，提高开粗加工的效率和质量对整个叶轮的加工具有重要意义。叶轮流道部分的加工余量并不随着叶轮型线均匀分布，切削过程中切削深度不断变化，刀具受力变化较为剧烈，大大缩短了刀具寿命，降低了加工质量，这需要合理规划加工轨迹。流道开粗加工通常需分成若干层渐进开粗。顺着流道面的方向分割流道区域，可使粗加工的各层厚度比较均匀，加工过程稳定。另外除以上方法之外还有三轴开粗的方式，即3+2方式。具体的方法是先按某一方向以三轴的方式开粗，完成后工件转动一个角度继续完成未加工到的区域。两种方法各有优缺点，五轴开粗后余量均匀，但刀轨的编写比较困难；三轴开粗方法简单，程序编写容易，但开粗后余量不均匀，还需做半精加工，均匀化余量。 2 加工轨迹的编制 五轴切削有着比传统切削特殊的工艺要求，除了五轴切削机床和切削刀具，具有合适的CAM编程软件也是至关重要的。一个优秀的五轴加工CAM编程系统应具有很高的计算速度、较强的插补功能、全程自动过切检查及处理能力、自动刀柄与夹具干涉检查、进给率优化处理功能、刀具轨迹编辑优化功能、加工残余分析功能等。数控编程时应首先要注意加工方法的安全性和有效性；其次要尽一切可能保证刀具轨迹光滑平稳，这会直接影响加工质量和机床主轴等零件的寿命；最后要尽量使刀具载荷均匀，这会直接影响刀具的寿命。此整

典型零件的加工工艺分析案例

典型零件的加工工艺分析案例 实例. 以图A-54所示的平面槽形凸轮为例分析其数控铣削加工工艺。 图A-54 平面槽型凸轮简图 案例分析： 平面凸轮零件是数控铣削加工中常用的零件之一，基轮廓曲线组成不外乎直线—曲线、圆弧—圆弧、圆弧—非圆曲线及非圆曲线等几种。所用数控机床多为两轴以上联动的数控铣床，加工工艺过程也大同小异。 1. 零件图纸工艺分析 图样分析要紧分析凸轮轮廓形状、尺寸和技术要求、定位基准及毛坯等。 本例零件是一种平面槽行凸轮，其轮廓由圆弧HA、BC、DE、FG和直线AB、HG以及过渡圆弧CD、EF所组成，需要两轴联动的数控机床。材料为铸铁、切削加工性较好。 该零件在数控铣削加工前，工件是一个通过加工、含有两个基准孔直径为φ280mm、厚度为18mm的圆盘。圆盘底面A及φ35G7和φ12H7两孔可用作定位基准，无需另作工艺孔定位。 凸轮槽组成几何元素之前关系清晰，条件充分，编辑时所需基点坐标专门容易求得。 凸轮槽内外轮廓面对A面有垂直度要求，只要提升装夹度，使A面与铣刀轴线垂直，即可保证：φ35G7对A面的垂直度要求由前面的工序保证。 2. 确定装夹方案

一样大型凸轮可用等高垫块垫在工作台上，然后用压板螺栓在凸轮的孔上压紧。外轮廓平面盘形凸轮的垫板要小于凸轮的轮廓尺寸，不与铣刀发生干涉。对小型凸轮，一样用心轴定位，压紧即可。 按照图A-54所示凸轮的结构特点，采纳“一面两孔”定位，设计一“一面两销”专用夹具。用一块320mm×320mm×40mm的垫块，在垫块上分别精镗φ35mm及φ12mm两个定位销孔的中心连接线与机床的x轴平行，垫块的平面要保证与工作台面平行，并用百分表检查。 图A-55为本例凸轮零件的装夹方案示意图。采纳双螺母夹紧，提升装夹刚性，防止铣削时因螺母松动引起的振动。 图A-55凸轮装夹示意图 3. 确定进给路线 进给路线包括平面内进给和深度进给两部分路线。对平面内进给，对外凸轮廓从切线方向切入，对内凹轮廓从过渡圆弧切入。在两轴联动的数控铣床上，对铣削平面槽形凸轮，深度进给有两种方法：一种是xz（或yz）平面来回铣削逐步进刀到即定深度；另一种方法是先打一个工艺孔，然后从工艺孔进刀到即定深度。 本例进刀点选在（150，0），刀具在y+15之间来回运动，逐步加深铣削深度，当达到即定深度后，刀具在xy平面内运动，铣削凸轮轮廓。为保证凸轮的工件表面有较好的表面质量，采纳顺铣方式，即从（150，0）开始，对外凸轮廓，按顺时针方向铣削，对内凸轮廓按逆时针方向铣削，图A -56所示为铣刀在水平面的切入进给路线。 图A-56 平面槽形凸轮的切入进给路线 4. 选择刀具及切削用量 铣刀材料和几何参数要紧按照零件材料切削加工性、工件表面几何形状和尺寸大小不一选择；切削用量则依据零件材料特点、刀具性能及加工

车工工艺教案轴类零件的加工工艺分析与实例

轴类零件的加工工艺分析与实例 在职业学校机械加工实习课中，轴类零件的加工是学生练习车削技能的最基本也最重要的项目，但学生最后完工工件的质量总是很不理想，经过分析主要是学生对轴类零件的工艺分析工艺规程制订不够合理。 轴类零件中工艺规程的制订，直接关系到工件质量、劳动生产率和经济效益。一零件可以有几种不同的加工方法，但只有某一种较合理，在制订机械加工工艺规程中，须注意以下几点。 1.零件图工艺分析中，需理解零件结构特点、精度、材质、热处理等技术要求，且要研究产品装配图，部件装配图及验收标准。 2.渗碳件加工工艺路线一般为：下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→去碳加工（对不需提高硬度部分）→淬火→车螺纹、钻孔或铣槽→粗磨→低温时效→半精磨→低温时效→精磨。 3.粗基准选择：有非加工表面，应选非加工表面作为粗基准。对所有表面都需加工的铸件轴，根据加工余量最小表面找正。且选择平整光滑表面，让开浇口处。选牢固可靠表面为粗基准，同时，粗基准不可重复使用。 4.精基准选择：要符合基准重合原则，尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准。符合基准统一原则。尽可能在多数工序中用同一个定位基准。尽可能使定位基准与测量基准重合。选择精度高、安装稳定可靠表面为精基准。 内圆磨具主轴 针对上述要求，现举例说明如下。一渗碳主轴（如上图），每批40件，材料20Cr，除内外螺纹外S0.9～C59。渗碳件工艺比较复杂，必须对粗加工工艺绘制工艺草图（如图）。 工艺草图

主轴加工工艺过程

该轴类零件加工过程中几点说明： 1．采用了二中心孔为定位基准，符合前述的基准重合及基准统一原则。 2．该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以二中心孔为定位基准粗车外圆，又以粗车外圆为定位基准加工锥孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。3号莫氏圆锥精度要求很高。因此，需用V型夹具以2－ф30js5外圆为定位基准达到形位公差要求。车内锥时，一端用卡爪夹住，一端搭中心架，亦是以外圆作为精基准。 3．半精加工、精加工外圆时，采用了锥堵，以锥堵中心孔作为精加工该轴外圆面的定位基准。 对锥堵要求： ①锥堵具有较高精度，保证锥堵的锥面与其顶尖孔有较高同轴度。 ②锥堵安装后不宜更换，以减少重复安装引起的安装误差。 ③锥堵外径靠近轴端处须制有外螺纹，以方便取卸锥堵。 4．主轴用20Cr低碳合金钢渗碳淬硬，对工件不需要淬硬部分发（M30×1.5－6g左、M30×1.5－6g、M12－6H、M6－6H）表面留2.5－3mm去碳层。 5.螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不 允许淬硬，所以在工件中的螺纹部分的直径和长度上必需留去碳层。对于内螺纹，在孔口也应留出3mm 去碳层。 6.为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬，为此，毛坯总长放长6mm。 7.为保证工件外圆的磨削精度，热处理后须安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。外 圆磨削时，影响工件的圆度主要是由于二顶尖孔的同轴度，及顶尖孔的圆度误差。 8.为消除磨削应力，粗磨后安排低温时效工序（烘）。 9.要获高精度外圆，磨削时应分粗磨、半精磨、精磨工序。精磨安排在高精度磨床上加工。 当然，实习产品质量的提高还需要学生扎实的基本功。

典型零件机械加工工艺设计与实施期末测试答案

典型零件机械加工工艺设计与实施 期末测试参考答案 一、填空题（每空1分，共30分）： 1、铸件、锻件、焊接件、冲压件 2、粗基准、精基准 3、基准先行、先主后次、先粗后精、先面后孔 4、通规、止规 5、成形法、展成法 6、直齿、斜齿圆柱齿轮、蜗轮 7、弟y齿、珩齿、磨齿 8 500 9、盘形插齿刀、碗形直齿插齿刀、锥柄插齿刀 10、平行孔系、同轴孔系、交叉孔系。

11 找正法、镗模法、坐标法、

、选择题（每小题5分，共10 分）

工床身时，导轨面的实际切除量要尽可能地小而均匀，故应选导轨面作粗基准加工床身底面，然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面，此时从导轨面上去除的加工余量可较小而均匀。 3、试述单刃镗刀镗削具有以下特点。 答：单刃镗刀镗削具有以下特点 镗削的适应性强。 镗削可有效地校正原孔的位置误差。 镗削的生产率低。因为镗削需用较小的切深和进给量进行多次走刀以减小刀杆的弯曲变形，且在镗床和铣床上镗孔需调整镗刀在刀杆上的径向位置，故操作复杂、费时。 镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工。 4、铣削加工可完成哪些工作？铣削加工有何特点？ 答：1）铣削应用范围：铣床是机械加工主要设备之一，在铣床上用铣刀对工件进行加工的方法称为铣削。它可用来加工平面、台阶、斜面、沟槽、成形表面、齿轮和切断等。如图5—11所示为铣床加工应用示例。 2）铣削特点: （1）生产率高铣削时铣刀连续转动，并且允许较高的铣削速度，因此具有较高的生产率（2）断续切削铣削时每个刀齿都在断续切削，尤其是端铣，铣削力波动大，故振动是不可

高速铣削时刀齿还要经受周期性的冷、热冲击，容易出现裂纹和崩刃，使刀具耐用度下 降。 （3）多刀多刃切削 铣刀的刀齿多，切削刃的总长度大，有利于提高刀具耐用度和生产 率，优点不少。但也存在下述两个方面的问题：一是刀齿容易出现径向跳动，这将造成 刀齿负荷不等，磨损不均匀，影响已加工表面质量；二是刀齿的容屑空间必须足够，否 则会损坏刀齿 五、分析与计算题（每小题9分，共18分） 1、解：(1)电动机(1450r/min — 40， 26， 33 - 325 58 72 65 -—［聖—M3-主轴］，［M2 61 —17-主轴］ 81 (2) 3X 2 = 6 (3) n min = 1450X 100 X 26 X 17 =33.81344mm 325 72 81 2、 解：先画出尺寸链。 确定圭寸闭环：A0=0.1?0.4mm 命⑴ 90 °严 增环：A2= 0 mm 0.03 ES 减环：A1=A3=6 0.01mm 、 A 4EI m n 1 然后用极值法公式：A 0 A , A j i 1 j m 1

整体叶轮的五轴数控编程及加工(

整体叶轮的五轴数控编程与加工 2009-04-13 15:13:17 作者：张家口煤矿机械制造高级技工学校任涛来源：《CAD/CAM与制造业信息化》 杂志 分享到: 更多... 叶轮又称工作轮，离心式压缩机中唯一对气流作功的元件，转子上的最主要部件。一般由轮盘、轮盖和叶片等零件组成。气体在叶轮叶片的作用下，随叶片作高速旋转，气体受旋转离心力的作用，以及在叶轮里的扩压流动，使它通过叶轮的压力得到提高。 对叶轮的基本要求是： 1.能给出较大的能量源。 2.气体流过叶轮的损失要小，即气体流经过叶轮的效率要高。 3.气体流出叶轮时各参数合宜，使气体流过后面固定元件时的流动损失较小。 4.叶轮型式能使整机性能曲线的稳定工况区及高效区范围较宽。 常分为闭式、半开式和开式叶轮。 叶轮的建模可分为轮毂曲面(Hub)以及叶片曲面(Blade)两部分,叶片又包含包覆曲面(Shr oud Surface)、压力曲面(Pressure Surface)和吸力曲面(Suction Surface)，如图1所示。叶轮轮毂面及叶轮盖分别由叶片中性面根部曲线和叶片中性面顶部曲线绕Z轴旋转而成。经过旋转轴Z的设计基准面为子午面。中性面是处于叶片压力面和吸力面中间位置的曲面。对于轮毂曲面和包覆曲面，可分别由叶片根部曲线和叶片顶部曲线绕Z轴回转而成，故在整体叶轮的建模过程之中，把叶片的建模放在轮毂曲面和包覆曲面建模之后。 叶轮类零件构成的一般形式是若干组叶片均匀分布在轮毂的曲面上。一组叶片中可能只有一个叶片，也可能有若干个叶片。前一种情况的叶片分布称为等长叶片，后一种的叶片形式主要指含有小叶片，一般称为交错叶片。

车床零件加工工艺

轴类零件的数控加工工艺分析与编制 班级 姓名 学号 综合成绩 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 任务一、零件图纸的工艺分析 该零件由圆柱、槽、螺纹等表面形成 设计基准径向以轴线为基准，轴向以工件右端面为基准。 未注倒角C1 表面粗糙度为Ra3.2，Ra1.6 工件材料为45钢 任务二、工艺路线的拟定 1、表面加工的方法 粗车---精车 粗车1.5 精车0.5 精度等级 IT7，IT8 表面粗糙度 3.2，1.6 2、毛坯尺寸 ?15mm*145mm 3、工序划分 任务三、机床的选择 零件毛坯尺寸：?35mm*145mm 零件最高精度:IT7，IT8 刀具类型：外圆车刀、螺纹刀 机床：CK6141 机床参数 主电机功率：4000（kw）

刀具数量：4 最大加工长度：1000（mm） 最大加工直径：58（mm） 最大回转直径：224（mm） 精度级：IT6~IT8 卡盘：三爪卡盘 任务四、装夹方案及夹具的选择 通过对刀的方式找基准 径向基准为轴线 轴向基准为工件两端面 夹具为三爪卡盘 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务七、切削用量的选择 1.8切削用量选择

整体叶轮加工实验说明书

整体叶轮加工实验说明书 一、实验目的及要求 通过对整体叶轮零件图样分析，掌握叶轮加工用工装的设计特点及定位和夹紧方法；掌握叶轮加工工序的安排以及每道工步所需刀具的种类、规格等；现场利用典型车床和五轴联动加工中心（转台+摆头）进行整体叶轮的加工实验，有助于加深了解并掌握整体叶轮的加工工艺特点。 二、实验注意事项 1.实验前要认真复习教材中有关章节所讲内容，认真阅读实验指导书，确 保叶轮加工工序安排的正确性，以避免不必要的损失等； 2.实验时严格执行实验室的规章制度，严格按操作规程操作，注意现场操 作安全； 3.爱护实验仪器与设备，压紧用螺栓应避免用力过度加力； 4.实验过程中严禁戏耍打闹，确保实验安全顺利完成。 三、整体叶轮加工工艺 整体叶轮结构尺寸示意图如下图所示。 图1 整体叶轮

整体叶轮的加工工序安排如下： 1.下料 根据零件尺寸，确定毛坯尺寸、类型、余量等。如本实验叶轮加工用的圆柱型材等； 2.车削加工中心：车定位基准面、钻削中心孔、零件外轮廓 图2是叶轮在完成车削加工这道工序之后的剖视图。一般情况下在车削加工中心上就可完成该道工序，为展示工序列划分，特将此道工序一分为二，分别如下： 车削定位基准（普车）：先在车床上车削毛坯的B端面以及B端的外径，车削外径又分为粗车和精车两个工步（可加工倒角），再以此为定位基准，进一步加工叶轮中心孔（可用直径大的钻头手工去毛刺）。 叶轮中心孔一般先采用小直径钻头钻削加工，再采用大直径钻头钻削加工，最终完成中心孔的加工。 车削叶轮外轮廓（数车）：在车削过程中由右向左逐层车削，完成粗加工，再通过联动完成车削精加工； 图2钻中心孔/车叶轮外轮廓 3.加工中心：打B端面两处定位销孔 图3是在加工中心上完成B端面两处定位销孔加工工序后的叶轮剖

叶轮叶片加工

多叶片复杂曲面零件的设计与五轴模拟加工 1.1 加工任务 整体叶轮的零件视图如图1所示 图1 叶轮零件 针对本零件，本例中将进行叶轮底部圆弧面的加工。此工件的毛坯为圆棒料，材料牌号为钛合金TC4.采用专用的夹具将其底面固定安装在机床C轴上。本例中我们将完成叶轮圆弧底面的精加工。 1.2 加工工艺方案 通常情况下，在大部分制造场合，单片叶轮的叶片多采用锻造方式做成毛坯，整体式叶轮类零件的毛坯多采用铸造的方式形成，然后采用3～5轴数控机床进行半精加工或精加工，特殊情况下可能还采用人工抛光的方法，形成最后的精加工。本例中，我们就介绍整体式叶轮在5轴数控机床上的精加工工作。 （1）刀具选择：R4的球头棒铣刀（或选用锥度球头铣刀） （2）加工坐标原点的设置：工件零点取在叶轮圆弧底面大圆140的圆心点上。 （3）加工设备：五轴联动数控机床。 1.3 编程操作(设置零件加工程序) 在UG NX4软件系统中对此零件进行编程的操作步骤如下： 1.建立刀具路径文件夹 （1）单击菜单栏中的“文件”→“打开”命令，从UG NX4文件浏览器窗口选择“train11.prt”文件并单击“确定”按钮将其打开，如图2所示。

图2 在UG NX4 中进入造型文件的NX加工界面 （2）选择加工环境 1)单击（起始）图标，单击“加工”命令，弹出“加工环境”对话框。如图3所示。 2）在“CAM进程配置”列表框中选择“mill→multi→axis”，结果如图4所示。 图3“加工环境”对话框图4选择多轴铣加工配制 3）在“CAM设置”列表框中选择“mill→multi→axis”，单击“初始化”按钮，进入加工过程的创建界面，弹出如图5所示的“加工创建”工具栏。 2. 创建加工方法 （1）单击“加工创建”工具栏中的（创建方法）工具，弹出“创建方法”对话框，如图11→6所示。 图5“加工创建”工具栏图 6“创建方法”对话框 （2）在“类型”下拉列表框中选择“mill→multi→axis” （3）在“父级组”下拉列表框中选择“MILL→FINISH”。 （4）单击“确定”按钮，弹出“MILL→METHOD(铣削方法)”对话框，如图7所示 （5）单击“确定”按钮，系统又回到图5所示的“加工创建”工具栏。 3. 创建几何体 （1）单击“加工创建”工具栏中的（创建几何体）工具，弹出“创建集合体”对话框，如图8所示。

典型零件的机械加工工艺的分析

型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。 3．确定毛坯

轴类零件加工工艺分析

江苏省徐州机电工程高等职业学校 毕业论文 （2016届） 题目：轴类零件的加工工艺分析 姓名：张开诚 学号： 系部：数控技术系 班级： 11高职数控6班 指导教师：郁岩 2016年5月 轴类零件的加工工艺分析 张开诚 11高职数控6班 摘要：随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民 生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，本文根据数控机床的特点，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。 关键词：工艺分析；加工方案；进给路线；控制尺寸

图1 零件图 技术要求 1 去除毛刺尖角倒钝 2 未注倒角均为1*45° 3 无热处理和硬度要求 一、工艺方案分析 （一）零件图分析 该零件属于抽油机里面的装配零件，表面由圆柱、顺圆弧、逆圆弧、圆锥、槽、螺纹等表面组成。尺寸标注完整，对精度要求较高，我们选用毛坯为45#钢，Φ55mm×150mm。 （二）确定加工方法 加工方法的选择原则是保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多，因而在实际选择时，要结合零件的形状、尺寸大小和形位公差要求等全面考虑。 图上几个精度要求较高的尺寸，因其公差值较小，所以编程时没有取平均值，而取其基本尺寸。 在轮廓线上，有个锥度10度坐标P1、和一处圆弧切点P2，在编程时要求出其坐标，P1（45.29 ，75） P2（35，56.46）。 通过以上数据分析，考虑加工的效率和加工的经济性，最理想的加工方式为车削，考虑该零件为大批量加工，故加工设备采用数控车床。 根据加工零件的外形和材料等条件，选用CJK6032数控机床。（三）确定加工方案 零件上比较精密表面的加工，常常是通过粗加工、半精加工和精加工逐步达到的。对这些表面仅仅根据质量要求选择相应的最终加工方法是不够的，还应正确地确定从毛坯到最终成形的加工方案。 毛坯先夹持左端，车右端轮廓113mm处，右端加工Φ39mm、SΦ42mm、 R9mm、Φ35mm、锥度为10度的外圆，Φ52mm.调头装夹已加工Φ52mm外圆，左端加工Φ25mm×33mm、切退刀槽、加工螺纹M25mm ×1.5mm. 该典型轴加工顺序为： 预备加工---车端面---粗车右端轮廓---精车右端轮廓---切槽---工件调头 ---车端面---粗车左端轮廓---精车左端轮廓---切退刀槽---粗车螺纹---精车螺纹。